[發明專利]一種影片視角調節方法及系統

有效

• 申請號: 202110519293.4
• 申請日: 2021-05-12
• 公開（公告）號: CN113259642B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 朱榮;范文豪;胡正林
• 申請（專利權）人: 華強方特（深圳）科技有限公司
• 主分類號: H04N9/31
• 分類號: H04N9/31;H04N23/698;H04N23/69;G06T7/80;G06T3/00;G03B21/56
• 代理公司: 深圳市精英專利事務所 44242
• 代理人: 劉貽盛

本發明公開了一種影片視角調節方法及系統，所述方法包括：S1、構建屏幕的三維空間坐標系，并在屏幕上設置標記點，根據所述標記點的三維坐標獲取用于拍攝屏幕中圖像的已標定內參相機的外參；S2、向屏幕投射具有特征點的投影圖，拍攝并識別投影圖中特征點的二維坐標，且獲取特征點在相機坐標系下的三維坐標；S3、根據相機的虛擬成像模型和獲取的觀察視角，將所有特征點的三維坐標轉換為該觀察視角下的二維紋理坐標；S4、對待投影影片進行解碼以獲得圖片，且根據二維紋理坐標實時渲染校正圖片，并壓縮成影片以實時播放。本發明可實時渲染影片，達到實時調整觀察視角的目的。

技術領域

本發明涉及全景視頻處理領域，更具體地涉及一種影片視角調節方法及系統。

背景技術

軌道車影院，沉浸式影院是主題公園行業中很受歡迎的室內特型影院，這些影院放映時，為了使得觀眾跟車移動時不論在哪個角度都可正確的觀測到影片內容，通常需要把觀眾前方視野的畫面都渲染出來，再把畫面投射回到屏幕上，然后再把投射到屏幕上的畫面在投影儀視角渲染出來，采用這種方式，渲染量比較大，成本較高。中國專利《CN104902252A-一種自適應多人自由視角全息立體顯示的移動終端及方法》提出了一種在觀察者移動時根據觀察者的位置來調整改變觀察視角，從而使得觀察者正確的觀測到影片內容，且不影響觀察同一全息立體顯示屏中其他觀察者的觀看效果，然而其是通過硬件顯示屏來實現觀察視角的改變的，不適用于普通的投影幕。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種影片視角調節方法.

本發明所要解決的另一技術問題是提供一種影片視角調節系統。

為解決上述技術問題，根據本發明的一方面，提供一種影片視角調節方法，包括：

S1、構建屏幕的三維空間坐標系，并在屏幕上設置標記點，根據所述標記點的三維坐標獲取用于拍攝屏幕中圖像的已標定內參相機的外參；

S2、向屏幕投射具有特征點的投影圖，拍攝并識別投影圖中特征點的二維坐標，且獲取特征點在相機坐標系下的三維坐標；

S3、根據相機的虛擬成像模型和獲取的觀察視角，將所有特征點的三維坐標轉換為該觀察視角下的二維紋理坐標；

S4、對待投影影片進行解碼以獲得圖片，且根據二維紋理坐標實時渲染校正圖片，并壓縮成影片以實時播放。

其進一步技術方案為：所述獲取特征點在相機坐標系下的三維坐標，具體包括：

根據投影儀的投影圖以及相機拍攝的特征點獲得投影儀坐標系與相機坐標系間的對應關系；

導入并解析屏幕模型以獲得所有頂點三維坐標，并使用標定相機的內外參數，根據相機成像模型以及所述對應關系計算頂點對應的二維像素坐標；

根據相機拍攝的特征點的二維坐標，比對頂點對應的二維像素坐標，以查找與特征點的二維坐標相鄰的四個頂點的二維像素坐標，采用面積插值算法計算獲得特征點及與其相鄰四個頂點的分量，再根據計算獲得的各分量和四個頂點的三維坐標計算獲得特征點的三維坐標。

其進一步技術方案為：所述根據相機的虛擬成像模型和獲取的觀察視角，將所有特征點的三維坐標轉換為該觀察視角下的二維紋理坐標，具體包括：

若相機的虛擬成像模型為小孔成像模型，獲取相機的分辨率(Resolution_X,Resolution_Y)、銀幕寬度(SW)、觀察點到銀幕的距離(Dis)以及傳感器單位尺寸(sx,sy)，并根據所述分辨率、銀幕寬度、觀察點到銀幕的距離以及傳感器單位尺寸計算獲得相機內參cx、cy、fx以及fy；

獲取觀察視角在三維屏幕空間的向量根據向量和最佳視角的向量計算獲得相機旋轉矩陣R以及平移向量T；

根據相機旋轉矩陣R、平移向量T、特征點的三維坐標(X，Y，Z)以及公式計算獲得二維紋理坐標(U，V)。